Чому різні дерева ламаються при однаковому вітрі
Відео: Що буде якщо в мурашник залити розплавленого алюмінію
Граціозний тополя, вузлувата береза або грубезний, міцний дуб - всі дерева ламаються при одній і тій же швидкості вітру. Як показала нова робота французьких вчених, все, що зміцнює стовбур, одночасно і послаблює його. Максимальна швидкість вітру, яку здатні витримати будь-які дерева, складає приблизно 150 км / год.
Відео: вітряки бувають різні
За шкалою ураганів Саффіра - Сімпсона, вітер, здатний валити великі дерева, повинен мати швидкість понад 50 м / с (180 км / ч)
© Derrick Knight
Відео: Машини-монстри - Монстр-трак BIGFOOT
У січні 2009 р Францію накрив могутній ураган «Клаус», який повалив в цілому 6 млн кубометрів дерев. Вчені місцевої Політехнічної школи скористалися нагодою і склали карту цих пошкоджень, помітивши, що число загиблих дерев в тому чи іншому районі точно корелює з силою вітру, але не залежить від висоти або породи самих дерев.
Ця загадка заінтригувала Емануеля Віро (Emmanuel Virot) і його колег. Вони почали вимірювати навантаження, яку здатні винести стрижні з деревини різних порід. На їхнє здивування, отримані при цих експериментах результати, які не підкорялися звичайному закону Гука, який описує деформацію твердих тіл. Вчені зрозуміли, що проблема криється в вузлах, шишках і інших деформаціях волокнистої структури, які є в будь-який деревині.
Пошук попередніх публікацій по темі показав, що кількість таких порушень структури в стрижні зростає як квадратний корінь радіусу цього стрижня. Це дозволило Віро з співавторами провести більш точні розрахунки. Вони показали, що критична швидкість вітру, яку здатне винести будь-яке дерево, визначається невеликим набором параметрів, включаючи щільність і швидкість руху повітря, товщину, діаметр і форму стовбура і крони.
Але що найдивніше, властивості самого дерева на підсумок практично не впливали, взаємно компенсуючи один одного. Так, потовщення стовбура збільшує поверхню, яка підставляється вітрі, і кількість деформацій і напружень, які виникають в ньому. Велика твердість деревини робить її менш пружною - і так далі. В результаті максимум, який здатне витримати переважна більшість дерев, становить 42 м / с (151 км / ч).
Зміна параметрів дерева цієї цифри практично не змінює. Подвоєння товщини стовбура підвищує ветроустойчивость лише на 9%, а заміна тендітної соснової деревини на міцну дубову - на 10%. Втім, цього деревах цілком достатньо: швидкість вітру на нашій планеті досить рідко перевищує 50 м / с.
